氣象自動(dòng)站數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張長(zhǎng)棟 丁立善

摘 要：針對(duì)氣象自動(dòng)站數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺(tái)的重要性，本文對(duì)數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺(tái)技術(shù)進(jìn)行了研究。將結(jié)合VisualC++6.0工具研發(fā)，通過(guò)對(duì)氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析、重組、提取信息深處理后，將異常信息量發(fā)送到監(jiān)控中心以便技術(shù)人員作為參考，及時(shí)發(fā)出警報(bào)。該設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控，將會(huì)提高氣象站對(duì)數(shù)據(jù)監(jiān)控的有效性與及時(shí)性。

關(guān)鍵詞：監(jiān)控；自動(dòng)氣象站；實(shí)時(shí)觀測(cè)；計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用

中圖分類號(hào)：P456 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180333209

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目的分析

我國(guó)自動(dòng)氣象站近幾年來(lái)多次升級(jí)優(yōu)化，NET開(kāi)發(fā)設(shè)備更新快，同時(shí)穩(wěn)定性也大幅提升，強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)施為更好地運(yùn)行氣象站數(shù)據(jù)監(jiān)控提供了好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。優(yōu)化自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)監(jiān)控后，網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸情況將會(huì)自動(dòng)報(bào)警提醒工作人員。

2 開(kāi)發(fā)環(huán)境

2.1 軟件環(huán)境

MicrosoftVisualC++6.0對(duì)大數(shù)據(jù)庫(kù)的管理功能十分強(qiáng)大，使用ODBC可直接訪問(wèn)或連接大型數(shù)據(jù)庫(kù)并操作使用，vc++6.0所提供的單向?qū)ο蟮膸?kù)操作指令和多用戶數(shù)據(jù)庫(kù)要訪問(wèn)的LOCKTABLE，便利的為單機(jī)運(yùn)行所需的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)提供SQL網(wǎng)絡(luò)接口，使其可快速有效地實(shí)現(xiàn)客戶/服務(wù)器（client/server）方案。所以，選擇VC++6.0作為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具。服務(wù)器端將使用WindowsNT5.0server操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)使用提供完整的XML支持的SQLSERVER2000。將為上傳數(shù)據(jù)的各個(gè)自動(dòng)氣象站開(kāi)通ftp服務(wù)，設(shè)置用戶名及登陸密碼，給予讀、寫權(quán)限，通訊要求連接市局的局域網(wǎng)服務(wù)器，終端程序可在Windows98/2000/XP的任一操作系統(tǒng)上運(yùn)行。

2.2 硬件環(huán)境

服務(wù)器端將使用專用服務(wù)器或者高性能微，本地服務(wù)器終端使用PⅢ800（128MB）以上普通微機(jī)即可。

3 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

3.1 模塊組成

系統(tǒng)主要由區(qū)域中心實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊、監(jiān)控日志入庫(kù)模塊、音樂(lè)報(bào)警模塊、短信息模塊（短信息編寫、短信息通知、短信息數(shù)據(jù)庫(kù)）組成。區(qū)域中心實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊——監(jiān)控區(qū)域中心氣象站數(shù)據(jù)傳輸和檢測(cè)氣象站運(yùn)行狀態(tài)并生成日志。監(jiān)控日志入庫(kù)模塊——將監(jiān)控生成的日志信息存入數(shù)據(jù)庫(kù)。音樂(lè)報(bào)警模塊——監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)完成后，異常數(shù)據(jù)將會(huì)自動(dòng)音樂(lè)報(bào)警。短信息模塊——根據(jù)監(jiān)控信息確定是否自動(dòng)編寫短信息發(fā)到用戶手中。

3.2 方案流程

區(qū)域中心監(jiān)控終端在每一個(gè)整點(diǎn)前5min開(kāi)始自動(dòng)監(jiān)控下屬所有子站數(shù)據(jù)傳輸、接收情況，整點(diǎn)后5min將所有監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)生成日志并整理所有FTP配置文件，日志生成后存入終端數(shù)據(jù)庫(kù)，整理后的ftp處理程序?qū)⒈O(jiān)控?cái)?shù)據(jù)發(fā)送到音樂(lè)報(bào)警模塊。收到監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的子站統(tǒng)一開(kāi)始讀取文件并整理統(tǒng)計(jì)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果及判定標(biāo)準(zhǔn)確定是否開(kāi)啟音樂(lè)報(bào)警系統(tǒng)。當(dāng)音樂(lè)報(bào)警系統(tǒng)開(kāi)啟，子站所屬區(qū)域代碼將自動(dòng)編寫短信并入短信庫(kù)。短信發(fā)送程序會(huì)提供接口，當(dāng)接口與報(bào)警系統(tǒng)連接時(shí)代碼會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)形成固定內(nèi)容，短信貓將實(shí)時(shí)檢測(cè)待發(fā)信息記錄，當(dāng)有新記錄被寫入時(shí)短信貓會(huì)自動(dòng)發(fā)送給用戶達(dá)到報(bào)警的目的，之后已發(fā)信息記錄保存到短信庫(kù)中。

4 數(shù)據(jù)庫(kù)

4.1 建立

SQLSERVER2000是處理大數(shù)據(jù)高性能的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，不僅使用方便、與相關(guān)軟件集成程度高、XML支持，還具有跨越大型多處理器的服務(wù)器等多平臺(tái)使用的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)給用戶設(shè)置用戶名和登錄口令，賦予存取權(quán)限，以及在控制臺(tái)系統(tǒng)中設(shè)置登錄界面這兩種方式大大提升用戶數(shù)據(jù)的安全性。根據(jù)地面氣象測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)軟件生成的數(shù)據(jù)格式，min將建立3個(gè)數(shù)據(jù)表，分別是整點(diǎn)觀測(cè)、定時(shí)觀測(cè)和日統(tǒng)計(jì)。2個(gè)數(shù)據(jù)表存所有氣象站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、授權(quán)用戶（用戶名、口令和所授權(quán)限）。3個(gè)表存放子站的溫度、降水、日照多年（30a范圍）平均值。

4.2 數(shù)據(jù)庫(kù)管理

通過(guò)在終端服務(wù)器上控制臺(tái)的系統(tǒng)資料管理、數(shù)據(jù)追加程序來(lái)維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及統(tǒng)計(jì)資料的整理。各個(gè)自動(dòng)氣象站上傳到服務(wù)器上的數(shù)據(jù)都會(huì)自動(dòng)地存入到SQLSERVER2000數(shù)據(jù)庫(kù)中。程序被寫入智能檢測(cè)和判斷功能的功能，自程序啟動(dòng)到關(guān)閉時(shí)，所有異常情況都會(huì)自動(dòng)檢測(cè)并入庫(kù)，正常運(yùn)行情況將生成日志按時(shí)間順序入庫(kù)。

5 異常信息

區(qū)域中心監(jiān)控終端檢測(cè)的異常信息量主要分為數(shù)據(jù)異常站點(diǎn)信息和缺測(cè)站點(diǎn)信息2類。這2大類又包括站點(diǎn)名、區(qū)域號(hào)、異常數(shù)據(jù)、子站所屬機(jī)構(gòu)等要素，為了在檢測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)增加對(duì)比度，將在監(jiān)控系統(tǒng)中增加時(shí)間并導(dǎo)入過(guò)去異常數(shù)據(jù)量。

6 結(jié)語(yǔ)

本次設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了全方位、全天時(shí)的氣象站自動(dòng)監(jiān)控，較原始操作更方便、更實(shí)用、成本更低。通過(guò)自動(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)報(bào)警，可以實(shí)現(xiàn)每小時(shí)對(duì)子站的自動(dòng)監(jiān)控，在日常的設(shè)備維修中也會(huì)帶來(lái)巨大的效果。自動(dòng)監(jiān)控運(yùn)行時(shí)，工作人員能時(shí)時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行狀況，異常信息也能及時(shí)向工作人員反饋，在減輕工作量的同時(shí)又提高了效率，起到了十分好的作用。